《Journal of Natural Fibers》：Performance Evaluation of Optimized Fiber Length on the Mechanical and Thermal Performance of Composite Sunroof Panels Using Plumbago zeylanica Fiber
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本文通过响应面法（RSM）优化了Plumbago zeylanica纤维（PZF）增强环氧树脂复合材料，确定了纤维长度为5毫米、重量占比30%的最佳配方。该复合材料展现出卓越的力学性能（拉伸强度40.5±1.2 MPa，弯曲强度56.3±2.1 MPa，冲击强度43.75±1.8 kJ/m2）和优异的热性能（导热系数0.216±0.008 W/m·K），在980 W/m2太阳辐射下实现14.9%的热调节效率，UV老化1000小时后仍保持92%的拉伸强度。研究证实5毫米PZF复合材料是耐用、高效、可持续的天窗替代材料。
摘要
本研究采用响应面法（RSM）对Plumbago zeylanica纤维（PZF）增强环氧树脂复合材料进行优化，重点针对天窗应用。优化结果显示，纤维长度为5毫米、重量占比30%的配置表现出最优异的力学和热性能。拉伸测试测得最大载荷为325.0±8.2 N，拉伸强度为40.5±1.2 MPa，标准偏差低，表明一致性高。弯曲强度达到56.3±2.1 MPa，模量为4.15±0.15 GPa，而冲击强度为43.75±1.8 kJ/m2。能量吸收为12.5±0.55 J。导热系数保持在0.216±0.008 W/m·K的低水平，变异系数优异，为0.46%。在980 W/m2的太阳辐射测试中，内外温差为5.8°C，热调节效率达到14.9%。紫外线（UV）老化1000小时后仅导致8%的降解，保持了92%的拉伸强度保留率。抗压强度记录为953 MPa，断裂距离为5.85毫米。原子力显微镜（AFM）显示受控的表面形态（Rq=7.896 nm，Ra=5.600 nm，Rpv=58.826 nm）。这些一致且统计稳健的结果验证了复合材料的高可靠性，使5毫米PZF-环氧树脂配置成为耐用、热效率高且可持续的天窗替代品。
引言
全球向可持续和环保材料发展的趋势近年来日益明显，尤其在建筑、汽车制造和消费品行业。这种演变是环境意识提高和需要用更安全材料替代合成及有毒材料的结果。天然纤维最近显示出作为良好替代品的潜力，在机械性能（特别是强度-重量比）与固有的生物降解性和低环境足迹之间提供了优异的平衡。使用天然纤维不仅补充了机械行为，还具有许多有利特性，使这些纤维适用于现代工业用途。例如它们的可再生性、低密度、加工过程中的非磨损性，以及通过不同处理技术为特定目的定制它们的便利性。历史以来在各种工业应用中，特别是在建筑材料和汽车部件中对石棉的依赖，留下了令人担忧的健康和环境问题遗产。石棉与一些最严重的呼吸道疾病有关，从间皮瘤到肺癌。释放的微塑性纤维对人类和生态系统构成长期威胁，需要加速转向性能类似但更安全的替代品。最近的工作表明天然纤维复合材料作为潜在合成材料（如石棉）替代品的开发取得了显著进展。根据研究，包括黄麻、大麻和剑麻在内的天然纤维表现出令人鼓舞的机械行为，拉伸强度在393至773 MPa之间，因此适用于广泛的工业用途。这些发现得到了研究的补充，该研究强调了天然纤维复合材料优越的环境性能，报告称与传统材料相比碳足迹减少了40-60%。在各种领域材料中，天然纤维作为石棉替代品的应用开发一直在积极进行。研究表明，天然纤维复合材料在刹车片制造中成功应用，实现了与传统刹车片相当的摩擦系数，同时消除了与石棉相关的健康危害。类似地，研究表明天然纤维增强屋顶材料表现出优异的隔热性能，导热系数值在0.035至0.045 W/m·K之间，与传统的石棉基材料相当。由于其卓越的性能，天然纤维增强复合材料已被广泛研究用于各种应用。将不同纤维类型掺入聚合物基体已证明在机械强度、热稳定性和环境可持续性方面有显著改善。然而，纤维长度的优化仍然是一个关键参数，它显著影响纤维增强复合材料的整体性能。纤维长度在决定复合材料的机械和热性能方面起着至关重要的作用。优化过程需要系统的方法来理解纤维长度与材料最终复合材料性能之间的关系。响应面法（RSM）为此类优化研究提供了有效的统计工具，允许以最少的实验运行次数识别最佳工艺参数。研究表明，较短的纤维通常在基体内提供更好的分散性，而较长的纤维提供增强的载荷传递能力。最佳纤维长度取决于多种因素，包括基体类型、加工方法和复合材料的预期应用。对于汽车和建筑应用，例如面板、仪表板等，机械强度和隔热性能之间的平衡尤为重要。虽然以前的研究已经探索了各种天然纤维作为石棉的潜在替代品，但针对天窗面板应用优化纤维长度的研究有限。Plumbago zeylanica是白花丹科的一种多年生草本植物，原产于东南亚，广泛分布于热带和亚热带地区。这种药用植物传统上因其药用特性而受到重视，但最近的调查揭示了其作为复合材料应用天然纤维来源的潜力。该植物的纤维结构，其特征在于高纤维素含量（65-70%）和相对较低的木质素含量（8-12），使其特别适合纤维提取和复合增强应用。先前对相关Plumbago物种的研究显示了有希望的纤维特性，Plumbago auriculata显示出245-320 MPa的拉伸强度和12至18 GPa的杨氏模量值。选择Plumbago zeylanica用于本研究基于几个关键因素，例如其作为热带地区农业废弃物的丰富可用性，与传统天然纤维相比更高的纤维提取率（比黄麻高约15-20%），由于其独特的表面形态而具有优异的纤维-基体粘合特性，以及证明的对环境降解（包括紫外线照射和吸湿）的抵抗力。此外，我们研究组的初步研究表明，P. zeylanica纤维表现出卓越的热稳定性，分解温度高于280°C，这使它们特别适用于热阻性至关重要的汽车应用。在此背景下，本研究重点研究不同长度（5毫米、10毫米和15毫米）的Plumbago zeylanica纤维（PZF）的机械和热性能，以开发可持续的天窗面板解决方案。这项综合分析包括通过响应面法（RSM）进行纤维长度优化，使用模压技术系统复合制造，以及使用先进分析技术（包括扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TGA））进行详细材料表征。这种系统方法旨在确定PZF基复合材料作为传统含石棉天窗材料的高性能替代品的技术可行性，同时为汽车和建筑行业内可持续材料开发的更广泛目标做出贡献。本研究的创新之处在于使用多参数方法全面优化Plumbago zeylanica纤维长度用于天窗面板应用，建立纤维尺寸与功能性能参数（如导热系数、拉伸强度和紫外线抵抗性能）之间的精确关系，为其作为传统天窗材料可持续替代品的潜力提供了宝贵的见解。
材料与方法
仪器与化学品
所有化学试剂，包括环氧树脂（Araldite LY 556）、固化剂（HY 951）、丙酮（99.5%纯度，Sigma-Aldrich）和氢氧化钠，均购自Sigma-Aldrich Chemical Co.（印度孟买）。测试设备包括用于机械表征的万能试验机（Instron 3369，美国）、导热系数分析仪（Hot Disk TPS 2500S，瑞典）、紫外线老化箱（QUV/spray，Q-Lab Corporation，美国）和用于形态分析的扫描电子显微镜（ZEISS EVO 18，德国）。本研究中使用的其他设备包括用于纤维提取的剥皮机、用于纤维长度制备的精密切割设备、以450 rpm转速运行用于混合操作的机械搅拌器（IKA RW20 Digital）、带温度控制的模压机、用于导热系数测试的Fox Scientific 2500热流计、用于加速紫外线老化测试的指定波长范围的QUV/spray老化箱、用于冲击性能评估的Zwick/Roell HIT50P夏比冲击试验机、用于热性能测试期间精确温度测量的NI-9211数据记录仪耦合K型热电偶、用于化学表征的Nicolet iS 10傅里叶变换红外光谱仪（Thermo Fisher Scientific）、用于结晶度分析的X'Pert PRO XRD（PANalytical）、用于表面形态研究的Dimension Icon原子力显微镜（Bruker）以及用于紫外线老化样品机械测试的Tinius Olsen H50KS万能试验机。
植物材料
Plumbago zeylanica，通常称为chitrak，是一种多年生草本植物，高达3米，茎细长，叶深绿色。它生长在热带和亚热带地区，特别是在印度Sivagiri附近，以及斯里兰卡和非洲部分地区。本研究从印度泰米尔纳德邦Sivagiri地区收集了Plumbago zeylanica根样本。植物物种通过分枝和花得到确认和鉴定。收集的根随后进行纤维提取过程。
天然纤维的制备
收集的植物茎进行水沤处理15天，然后使用剥皮机进行机械提取。提取的纤维用5% NaOH溶液在80°C下处理2小时以去除木质素和半纤维素，然后用蒸馏水洗涤直至达到pH中性。处理过的纤维在60°C下干燥24小时，并使用精密切割设备切割成预定的5毫米、10毫米和15毫米长度，用于后续复合材料制造。
用于RSM分析的初步复合材料制备
在统计优化之前，使用全因子设计制备初步复合材料样品，以建立RSM分析的基线数据。基于因子设计，使用模压技术为所有纤维长度（5毫米、10毫米、15毫米）、纤维重量百分比（10%、20%、30%、40%）和基体类型（环氧树脂、乙烯基酯、聚酯）的组合制备复合材料面板， resulting in 36次实验运行（3×4×3因子设计）。对于每种组合，按照标准化方案制备复合材料试样：基体树脂和固化剂按制造商推荐比例混合（环氧树脂为100:10重量比，乙烯基酯和聚酯的相应比例），使用机械搅拌器（IKA RW20 Digital）在450 rpm下逐渐加入纤维15分钟以确保均匀分布。将混合物倒入已用丙酮预清洁以去除污染物的模具中，涂有脱模剂，在室温下在压缩（5 MPa压力）下固化24小时，然后在80°C下后固化2小时以确保完全聚合。从每个制备的面板上，根据ASTM标准切割试样用于拉伸测试（ASTM D3039）和导热系数测量（ASTM E1530）。这些初步试样经过测试，生成后续RSM分析所需的实验数据。
RSM多参数目标
优化目标定义为最大化拉伸强度同时最小化导热系数，因为这是需要结构完整性和隔热的天窗应用的关键性能参数。采用RSM优化复合材料面板的热性能和机械性能，重点关注三个关键因素：纤维长度（5毫米、10毫米、15毫米）、纤维重量百分比（10%、20%、30%、40%）和基体类型（环氧树脂、乙烯基酯、聚酯）。目的是确定这些参数的最佳组合，以使用MINITAB 2017增强机械强度和导热系数。实施了全因子实验设计以探索变量之间的相互作用。为每种组合制造复合材料面板，并测量它们的导热系数和拉伸强度。然后使用RSM分析实验数据，应用二次模型预测实现最佳性能的最佳条件。进行方差分析（ANOVA）以识别显著模型项并评估RSM模型的准确性。RSM数学模型是专门使用两个响应变量——拉伸强度和导热系数构建的，因为这些代表了天窗应用的主要设计标准，其中承载能力和热管理至关重要。虽然随后测量了额外的机械性能（弯曲强度和冲击阻力）以进行全面的材料表征，但这些并未包含在RSM优化模型中，以保持统计严谨性并避免过度参数化。这些性能从优化模型中的排除并不削弱其重要性；相反，它们作为验证参数，以确认优化配置在所有机械领域都表现良好。这种方法符合复合材料开发的标准实践，其中初始优化侧重于主要设计要求，然后进行综合表征以确保整体材料性能。这些补充性能未包含在RSM模型中以避免过度参数化并保持统计严谨性；然而，它们为完整的材料鉴定和特定应用的设计决策提供了基本信息。结果表明，RSM优化配置（5毫米纤维长度，30%纤维重量，环氧树脂基体）不仅在优化响应中实现了卓越性能，而且 across all measured mechanical and thermal properties，验证了优化策略的有效性。
复合材料的机械性能
拉伸性能测试
使用万能试验机（UTM），Instron 3369型号，测量复合材料试样的拉伸强度。测试按照ASTM D3039标准进行，试样尺寸为250毫米长、25毫米宽、3毫米厚。试样夹在机器夹具之间，施加单轴拉伸载荷直至失效。测量最大载荷和断裂伸长率，从而能够计算拉伸强度和模量。测试以2毫米/分钟的应变率进行以获得可重复的输出结果。
弯曲性能测试
使用三点弯曲试验评估复合材料材料的弯曲强度和模量，在Instron 3369 UTM上按照ASTM D790标准进行。试样尺寸为127毫米长、12.7毫米宽、3毫米厚，将测试元件插入两个支撑之间，跨距长度为100毫米，载荷施加在测试元件中心。记录失效时的载荷和挠度，以记录弯曲强度和模量，从而提供对被测材料微观结构的洞察。
冲击性能测试
使用Zwick/Roell HIT50P夏比冲击试验机测量复合材料试样的冲击阻力，符合ASTM D256标准。用于测量的试样尺寸为64毫米长、12.7毫米宽、3毫米高。制备缺口和非缺口试样，使用深度为2毫米的V型缺口，以便可以观察V型缺口尖端的能量。使用该仪器测量每个试样断裂期间耗散的冲击能量。每个试样吸收的冲击能量有助于评估复合材料的韧性和其冲击吸收性能的性质。
导热系数测试
使用李氏盘装置测量复合材料试样的导热系数，符合ASTM E1530-19标准。该方法用于确定受控条件下固体试样的稳态导热系数。制备方形样品，尺寸为10毫米，厚度为3毫米。实验装置由两个黄铜盘组成，复合材料试样夹在中间。通过附在上黄铜盘上的电加热器产生均匀的热流，而下盘保持与水冷散热器接触以维持温度梯度。热电偶定位在两个黄铜盘上以记录稳态温差（T1和T2）。一旦达到稳态条件，确定传热速率（Q），并使用标准热传导方程k=（Q×t）/（A×ΔT）计算导热系数（k），其中t是试样厚度，A是横截面积，ΔT是试样两侧的温度差。测试重复三次以确保准确性，并考虑平均值。所得数据提供了对复合材料传热效率的清晰理解，这对于评估其在热管理应用（如汽车和结构部件）中的适用性至关重要。
威布尔分布分析
进行威布尔分布分析以评估现有机械性能测试数据的拉伸强度的可靠性和变异性。对实验结果进行统计分析，计算威布尔分布的形状参数β和尺度参数η，并计算结果的95%置信区间以确定结果与威布尔拟合的偏差。这些参数允许详细了解复合材料材料在不同应力条件下的失效概率，从而能够计算可靠性并识别材料在实际应用下的性能预测。
使用优化比例制备屋顶样品
为了制造满足通过RSM分析确定的优化参数的复合材料试样，设计并制造了一个定制的矩形模具（尺寸：300毫米×200毫米×4毫米），由低碳钢制成，具有抛光镀铬内表面以便于脱模。模具制造涉及CNC加工以确保尺寸精度（±0.1毫米公差）和适合复合材料制造的表面光洁度（Ra< 1.6微米）。在每个模塑周期之前，模具经过严格的清洁协议：首先，机械清洁以去除先前模塑周期中的任何残留复合材料；第二，使用丙酮浸泡的无绒布进行溶剂清洁以消除有机污染物、油和灰尘颗粒；第三，压缩空气干燥以确保溶剂完全蒸发。清洁后，使用无绒涂抹垫施加一层薄而均匀的脱模剂（Frekote 700-NC，汉高公司），并在室温下固化15分钟，然后再放置复合材料材料。这种脱模涂层防止固化复合材料和模具表面之间的粘附，同时保持最终零件的尺寸精度和表面光洁度。PZF纤维（5毫米长度，由RSM优化确定）在真空烤箱（<50毫巴压力）中在80°C下预干燥4小时，以将水分含量降低到重量的1%以下，如使用水分分析仪（Sartorius MA35）测量的，从而防止水分诱导的孔隙并确保在后续浸渍过程中最佳的纤维-基体粘合。该干燥方案不同于碱处理后的初始纤维干燥（60°C持续24小时），因为它专门针对储存和处理过程中吸收的残余大气水分。干燥的纤维（30%重量）手动分布在模具中以确保均匀的纤维取向和密度分布。环氧树脂（Araldite LY 556）和固化剂（HY 951）以100:10的重量比预混合，使用机械搅拌器（IKA RW20 Digital）在450 rpm下搅拌5分钟，在受控条件下（温度：25±2°C，相对湿度：50±5%）以防止过早固化和气泡形成。将树脂混合物小心地倒在分布的纤维上，并使用软辊确保完全的纤维浸润和气泡去除。然后合上模具并在室温下在5 MPa压力下进行模压24小时，随后在80°C下后固化2小时以实现完全交联。固化周期后，将模具冷却至室温，并小心地将复合材料面板脱模。脱模的面板经过修整以去除飞边和边缘不规则性，使用金刚石涂层切割轮，并根据相关ASTM标准将试样切割成特定尺寸，用于后续的机械、热和表征测试。
热性能
复合材料屋顶面板的导热系数使用Fox Scientific 2500热流计（Fox Scientific，Inc.）按照ASTM E1530标准进行测试。校准并设置热流计，将复合材料面板定位在热板和冷板之间以维持25°C的温差。数据以5分钟间隔收集，直到获得稳定的读数，并进行多次重复以确保可靠性，并根据测量值分析导热系数值。
复合材料表征
热重分析（TGA）
热重分析（TGA）：将每种组合物的10毫克样品在氮气气氛下从室温加热到800°C，升温速率为10°C/分钟，氮气流速为50毫升/分钟，以防止样品氧化。
傅里叶变换红外光谱（FTIR）
Nicolet iS 10（Thermo Fisher Scientific）：在4000-400 cm-1的中波数范围内分析样品，分辨率为4 cm-1，在此过程中为每个光谱收集32次扫描。样品与溴化钾（KBr）以1:100（样品：KBr）的比例混合，并压制成不透明片用于光谱仪分析。
X射线衍射（XRD）
X'Pert PRO（PANalytical）使用Cu Kα（λ 1.5406 ?）辐射对样品进行扫描，扫描范围2θ为10°–80°，扫描速率为2°/分钟，并使用Segal方法计算获得的结晶度指数（CI）值，以识别样品中存在的结晶区和无定形区。
形态分析
使用Bruker的Dimension Icon进行原子力显微镜（AFM）分析，提供所研究样品的高分辨率表面表征。分析在AFM采用的轻敲模式下进行，以最小化对样品的损伤并确保可以准确测量任何形貌信息。测量并量化了关键的表面粗糙度参数，包括Rpv，用于确定最高峰和最低谷之间的垂直尺寸，从而测量样品表面上两个峰之间的距离。Rq，也称为均方根粗糙度，将量化表面内包含的变异量。评估表观表面粗糙度（Rz）是为了获得在指定扫描长度上表面最高峰和最低谷之间距离的平均值。评估粗糙度偏度（Rsk）允许分析表面轮廓的不对称性，以确定峰和谷在表面分布中的相对重要性，以指示峰还是谷是表面估计中最普遍的形式。评估粗糙度峰度（Rku）允许分析扫描结果的高度分布的锐度，以确定估计是产生尖锐峰还是表面不成比例地充满谷。
复合材料屋顶面板性能评估
在制造和初步表征优化复合材料配方（5毫米PZF纤维，30%重量，环氧树脂基体）之后，进行了全面的性能评估，以评估所开发复合材料用于天窗应用的适用性。该评估包括真实环境模拟测试，包括太阳辐射下的热性能、温度调节效率、紫外线降解抵抗性和抗压承载能力。这些测试的目的是验证复合材料材料满足汽车天窗应用的功能要求：操作载荷下的结构完整性、车辆乘员的热舒适性以及环境暴露下的长期耐久性。
使用热电偶测量屋顶面板温度
使用K型热电偶（铬镍-铝镍）进行屋顶面板的温度测量，因为其工作范围宽（-200°C至+1260°C）且灵敏度高（41 μV/°C）。热电偶采用直径1毫米的铬镍和铝镍线制造，焊接形成结点，并套有因康镍600外壳，内充氧化镁（MgO）绝缘以确保耐久性和电隔离。按照ASTM E2877-13标准使用铂电阻温度计（PRT）校准热电偶以确认测量精度。对于实验，热电偶战略性地放置在屋顶面板的内外表面和测试箱内部，以在热暴露期间监测温度梯度。测试箱设计用于复制真实环境条件，带有受控热源以模拟白天和夜间的温度波动。使用高精度NI-9211数据记录仪以1秒间隔在24小时周期内采集数据。分析记录的温度曲线以评估模拟条件下屋顶面板的热性能。通过将热电偶读数与校准的PRT进行比较来验证准确性，误差幅度小于2%。响应时间测试确保热电偶能够有效捕获快速温度变化。此设置为评估屋顶面板的隔热性能及其在环保建筑应用中的适用性提供了可靠数据。
压缩测试
PZF纤维复合材料的机械性能通过压缩测试确定，在万能试验机上使用25-kN载荷传感器按照ASTM D695标准进行，使用圆柱形试样（12.7毫米直径×25.4毫米高度），十字头速度为1.3毫米/分钟。在室温下以2毫米/分钟的十字头速度进行压缩测试，同时记录连续的力和位移读数。测试样品在加载方向上垂直对齐，测试持续到样品失效点。从测量数据导出主要参数，如极限力（N）、断裂距离（毫米）、极限应力（MPa）和模量（MPa），极限应力使用公式σ=F/A计算，其中F是施加的力，A是横截面积。模量从应力-应变曲线弹性区的斜率导出。所有测试程序符合纤维增强复合材料的适用标准，并且在实验过程中采取了适当的安全措施。
紫外线测试
为了评估用于天窗应用的PZF增强环氧树脂复合材料的紫外线老化抵抗力，按照ASTM G154-22a进行了受控的加速风化测试，其中试样通过手糊然后模压制成尺寸为100毫米×10毫米×4毫米的矩形条，并使用配备UVA-340灯（模拟自然阳光的紫外线光谱）的QUV/se加速风化测试仪（ISA Impex – 印度班加罗尔）进行测试。暴露周期包括在60°C下紫外线照射8小时，然后在50°C下冷凝4小时以模拟露水形成，该周期连续重复总计1000小时，在此期间在预定义间隔（0、250、500、750和1000小时）取出试样，并使用Tinius Olsen H50KS万能试验机以2毫米/分钟的十字头速度按照ASTM D638（塑料拉伸性能）测试拉伸强度，从而通过跟踪随时间推移的拉伸强度保留百分比来评估紫外线老化行为。
结果与讨论
RSM结果分析：理论
各种纤维-基体配置的综合性能评估总结在图中，该图展示了不同纤维长度、重量百分比和基体材料组合的拉伸强度和导热系数的理论RSM预测。这清楚地表明，5毫米-30%-环氧树脂配置实现了最佳性能评级，在所有测试组合中提供了最高的拉伸强度（50 MPa）和最低的导热系数（0.250 W/m·K）。指定的性能评级（最佳、良好、中等、一般）基于一个综合评分系统，该系统根据天窗应用要求对机械强度和隔热性能进行加权。替代配置，如10毫米和15毫米纤维长度或不同基体系统（乙烯基酯和聚酯），导致一个或两个关键参数的性能受损，强化了已识别优化配方的优越性。
优化分析
实验研究使用RSM设计构建，以系统评估关键制造参数对复合材料性能的影响。采用36次运行的全因子设计，包含三个因素：纤维长度（5、10、15毫米）、纤维重量（10、20、30、40%）和基体类型（环氧树脂、聚酯、乙烯基酯）。这个全面的设计矩阵，详细在表中，允许同时分析每个因素的主效应以及它们对拉伸强度和导热系数关键响应的相互作用。通过探索这个多维设计空间，RSM方法为建模材料行为提供了稳健的数据集，并确定了实现所需性能的参数最佳组合。RSM优化分析确定最佳配置为5毫米纤维长度、30%纤维重量和环氧树脂基体，综合合意性指数为0.87（在0-1的尺度上），表明出色的整体优化性能。合意函数方法允许同时优化具有潜在冲突目标的多个响应——在这种情况下，最大化拉伸强度同时最小化导热系数。
个体响应优化
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拉伸强度：预测最优值为50.0 MPa，而实验验证结果为40.5±1.2 MPa，代表19%的差异。这种变化在天然纤维复合材料的可接受范围内，可归因于固有的材料变异性和制造过程中纤维分布的随机性。
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导热系数：模型预测最佳条件下为0.250 W/m·K，而实验测量结果为0.216±0.008 W/m·K，表明实验值比预测值好13.6%。这种优越的性能表明有利的纤维-基体界面特性创造了超出模型预测的增强热障。
通过方差分析（ANOVA）严格评估实验因素的统计显著性，结果总结在随附的ANOVA表中。拉伸强度和导热系数的模型都非常显著（P值<0.001），确认
